景观观生态学原理及应用.ppt

景观生态学理论与应用,第六章,大多数环境问题的解决需要以区域复合生态系统为研究尺度的景观生态学的理论、技术和方法,背景,人工建立的经济-社会-自然复合生态系统景观，使自然生态系统破碎化。,环境问题的产生很多是由于人类对生物圈自然景观的改变,景观生态学,景观生态学中的基本概念,是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的学科（邬建国，2000）。,景观生态学中的基本概念,景观有不同空间单元镶嵌组成，具有异质性。,景观是具有明显形态特征与功能联系的地理实体，其结构与功能具有相关性和地域性。,重庆缙云山 常绿阔叶林,西双版纳 热带雨林,落叶阔叶林,甘肃兴隆山 青扦林,景观生态学中的基本概念,景观是生物的栖息地，更是人类的生存环境。,景观是处于生态系统之上，区域之下的中间尺度，具有尺度性。,细胞,器官,个体,种群,群落,生态系统,景观,生物区,生物圈,复杂性,等级,行为过程放慢,分辨率下降,景观生态学主要是研究景观的结构、功能和动态变化以及景观的规划和管理。,景观生态学研究的对象和内容,内容：景观格局 格局与过程关系景观动态 景观管理工具：RS、GIS、GPS 技术模型方法强调：时空异质性 尺度变化 等级层次性,格局-过程-尺度-等级（From Wu,J.）,景观生态学中的基本概念和术语,景观具有经济、生态和文化的多重价值，表现为综合性。,斑块,景观生态学中的重要基本术语,在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域,环境资源斑块（自然、稳定）,干扰斑块（灾害、采伐）,残余斑块（干扰剩下）,引进斑块（种植，居住）,斑块的形状和大小,景观生态学中的重要基本术语,斑块大小和形状对斑块内的能量、营养分配以及生物组成都有重要影响。,廊道,景观生态学中的重要基本术语,与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型。,廊道的结构特征,景观生态学中的重要基本术语,弯曲度或通直度,连通性,宽度变化,廊道的功能,景观生态学中的重要基本术语,生境,传输通道,河边生态系统、植被条带,植物传播体、动物以及其他物质随植被或河流廊道在景观中运动,景观生态学中的重要基本术语,过滤和阻抑作用,作为能量、物质和生物的源或汇,道路、防风林道及其其它植物廊道对能量、物质和生物（个体）流在穿越时的阻截作用,农田中的森林廊道，一方面具有较高的生物量和若干野生动植物种群，为景观中其它组分起到源的作用，而另一方面也可阻截和吸收来自周围农田水土流失的养分和其它物质，从而起到汇的作用。,景观多样性,景观生态学中的重要基本术语,斑块空间镶嵌的复杂性，或景观结构空间分布的非均匀性和随机性,景观异质性,斑块性质的多样化,景观破碎化,景观生态学中的重要基本术语,破碎化是全球现实景观的一个重要特征。主要表现为斑块数量增加而面积减少，斑块的形状趋于不规则，景观内部生境面积缩小，作为物质、能量和物种交流的廊道被切断，景观内部斑块彼此被隔离，形成岛屿状。,岛屿生物地理学理论,景观生态学的几个重要理论,主要阐述岛屿的面积与物种丰富度的关系，并从物种的迁入和灭绝两个方面来解释其机制。,注重格局研究，从群落水平上研究物种的变化规律,复合种群理论,景观生态学的几个重要理论,大多数物种生活在充满斑块的破碎化景观中。占据空间上非联系生境斑块的种群聚合体，只要存在个体的交流，都可称为复合种群。,复合种群强调过程研究，是从种群水平上研究物种的消亡规律。,渗透理论,景观生态学的几个重要理论,在景观生态学中主要被用以研究景观格局对景观过程影响的临界阈值问题。,等级理论作用在于简化复杂系统，以便达到对其结构、功能和行为的理解和预测。,等级理论,知识点复习,二.是指在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域。,一.景观生态学是研究 的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的学科，其研究内容可主要包括景观的结构、功能和。,景观单元,景观单元,斑块,知识点复习,三.是与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型，其功能主要有：1）生境、2）3）过滤和阻抑作用、4）作为能量、物质和生物的源或汇。,廊道,传输通道,景观生态学原理及应用,景观生态学原理,景观结构和功能原理生物多样性原理景观变化原理景观稳定性原理,景观生态学原理,有关斑块的原理有关边界的原理有关廊道和连接度的原理有关镶嵌体的原理,景观生态学原理应用于规划设计,强调景观空间格局对过程的控制和影响，并试图通过格局的改变来维持景观功能流的健康和安全，尤其强调景观格局与水平运动和流的关系,景观生态学的一些热点应用领域,廊道概念在河流和流域中的应用廊道概念在道路生态学中的应用景观结构理论在保护生物学中的应用格局过程理论在恢复生态学中的应用,庭院景观设计和生态型景观设计,1)如果给你一个空房间或一个庭院，你准备加入怎样节能和景观设计，请完成一张CAD图纸;2)以我们学校的某个校园湖泊为对象，请加入自己的景观设计；3）联系去某个环保公司、污水厂或某个事业单位参观，并提交参观后的调研报告。任选一题作为平时作业！（,提交作业文档请以学号命名，如2010108101.doc),典型设计举例,干扰与干扰生态学,干扰定义 群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围的波动。,干扰作用能引起有机体、种群或群落发生全部的活部分明显变化，使其结构和功能受到损害或发生改变。,干扰状况常用的概念及其含义（一）,分布,频度,重发间隔,周转期限,预测性,空间分布，包括与地理的、地形的、环境的以及群落梯度的关系。,一个时间段内事件发生的平均次数。,频度的倒数，两次扰动间的平均值。,将整个研究区域扰动一遍所需的平均时间。,重发间隔方差的反函数。,干扰状况常用的概念及其含义（二）,面积或大小,强度值,严重程度,协同效应,被扰动的面积。通常以有效面积的百分数给出。,每次每单位面积上该事件的物理力。,对有机体、群落或生态系统的影响。,其他扰动对该事件的效应。,52,干扰的一般性质及特点,53,干扰的类型,二、人为干扰的主要形式,植被退化，水土流失加剧，区域环境恶化，生物生境遭破坏，生物多样性丧失,1对森林和对草原植被的砍伐与开垦,2污染,3采集,生物资源被破坏，一些物种灭绝,4采樵,生态系统能量和养分减少，生物生存活动受破坏,5狩猎和捕捞,三、干扰的生态学意义及对景观的影响,干扰不仅会对生态系统各层次产生不利的影响，另一方面干扰也有其积极的生态学意义,1干扰有利于促进系统的演化,干扰往往始于系统的局部，其作用是影响生态系统的时空异质性。环境异质性可增加物种的多样性，有利于系统的自然演化规律。,2干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子,经常处于变化环境中的物种要比稳定环境中生存的物种更可能忍受环境压力（不稳定生物群落常生活着对环境适应能力强、能承受高死亡率的物种）。,加拿大成熟的森林常表现出许多衰老的特征（生产力下降），但周期性的火干扰却使其生态系统得到不断的更新。,3干扰能调节生态关系,干扰对生物群落中生物间各种生态关系的影响极其复杂的，也是多方面的。,适度放牧即轻度干扰能促进群落的生物多样性和生产力！,四、干扰对景观的影响,景观异质性的形成,每一次干扰都会使原来的景观单元发生某种程度的变化，在复杂多样、规模不一的干扰作用下，异质性的景观逐渐形成。,干扰与景观破碎化,小的干扰导致景观破碎化,大的干扰可能导致景观均质化,干扰与景观稳定性,景观的稳定性对干扰的反应存在一个阈值,干扰与物种多样性,不同的物种对干扰引起的生境破碎化的反应不同,知识点复习,一.干扰不仅会对生态系统各层次产生不利的影响，另一方面干扰也有其积极的生态学意义。其积极的生态学意义主要有以下几点：1）有利于促进系统的；2）干扰是维持生态系统 和稳定的因子；3）干扰能调节生态关系。,平衡,演化,